專利名稱：使用含有機(jī)溶劑的顯影劑的圖案形成方法和用于圖案形成方法的漂洗溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用含有機(jī)溶劑的顯影劑(即含有機(jī)溶劑的顯影劑)的圖案形成方法和用于該圖案形成方法的漂洗溶液，所述方法用于制備半導(dǎo)體如IC的方法中，或者用于制備液晶電路板、熱頭等的光刻法中，或者用于其它光加工。更具體地，本發(fā)明涉及使用含有機(jī)溶劑的顯影劑的圖案形成方法和用于該圖案形成方法的漂洗溶液，所述圖案形成方法適于使用發(fā)射波長(zhǎng)為300nm以下的遠(yuǎn)紫外光的光源的ArF曝光裝置、或者浸漬式投影曝光裝 B (immersion-type projection exposure apparatus)進(jìn)ti白勺0 光。
背景技術(shù)：
如

圖1中所示，在用于圖案形成的陽圖系統(tǒng)(抗蝕劑組合物和堿性顯影劑的組合) 的情況下，僅提供這樣的材料該材料通過有選擇地溶解并移除光學(xué)圖像的空間頻率中具有強(qiáng)的光輻射強(qiáng)度的區(qū)域進(jìn)行圖案形成。另一方面，就陰圖系統(tǒng)(抗蝕劑組合物和含有機(jī)溶劑的顯影劑的組合)而言，僅提供這樣的材料體系該材料體系通過有選擇地溶解并移除具有弱的光輻射強(qiáng)度的區(qū)域進(jìn)行圖案形成。如在本文中使用的術(shù)語"堿性顯影劑"表示有選擇地溶解并移除不低于預(yù)定閾值(a)的曝光區(qū)域的顯影劑，所述預(yù)定閾值(a)在圖1中由實(shí)線顯示；并且"含有機(jī)溶劑的顯影劑"表示有選擇地溶解并移除不高于預(yù)定閾值(b)的曝光區(qū)域的顯影劑。使用堿性顯影劑的顯影步驟稱為堿性顯影步驟(有時(shí)稱為陽圖顯影步驟)，并且使用含有機(jī)溶劑的顯影劑的顯影步驟稱為有機(jī)溶劑系顯影步驟(有時(shí)稱為陰圖顯影步驟)。同時(shí)，JP-A-2000_199953(如在本文中使用的術(shù)語〃 JP_A〃表示〃未經(jīng)審查公布的日本專利申請(qǐng)")描述了雙重顯影技術(shù)作為用于提高分辨率的雙重圖案形成技術(shù)。在此情況下，利用通過普通化學(xué)放大的圖像形成方法，并且利用在曝光時(shí)，抗蝕劑組合物中樹脂的極性在用高強(qiáng)度光照射的區(qū)域變?yōu)楦邩O性并且在用低強(qiáng)度光照射的區(qū)域保持低極性的性質(zhì)，通過用高極性顯影劑溶解特定抗蝕劑膜的高曝光區(qū)域進(jìn)行顯影，同時(shí)通過用低極性顯影劑溶解低曝光區(qū)域進(jìn)行顯影。更具體地，使用堿水溶液作為顯影劑溶解圖2中不低于照射光1的曝光劑量E2的區(qū)域，使用特定的有機(jī)溶劑作為顯影劑溶劑不高于曝光劑量El 的區(qū)域，并且，如圖2中所示，保持在中間曝光劑量的區(qū)域(E2至El)不顯影，從而在晶片4 上形成間距為曝光掩模2的間距的一半的線和空間圖案3。歐洲未審查專利公布1，939，691公開了有機(jī)溶劑系顯影和采用雙重曝光和使用有機(jī)溶劑系顯影的雙重顯影的圖案形成方法。在可用于形成精細(xì)圖案的使用含有機(jī)溶劑的顯影劑的圖案形成方法中，需要抑制顯影步驟后產(chǎn)生的缺陷。發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是解決這些問題并且提供用于穩(wěn)定形成高精度精細(xì)圖案的圖案形成方法，以制造具有高精度的高度集成電子器件，確保在圖案形成中可以大大地減少如殘?jiān)?residue-type)缺陷或斑漬(blob)缺陷等缺陷；以及用于此方法的漂洗溶液。當(dāng)通過離心干燥(spin drying)干燥疏水抗蝕劑表面上的漂洗溶液時(shí)，在液滴干燥的過程中產(chǎn)生斑漬缺陷。通常，認(rèn)為在顯影劑/漂洗溶液的液滴干燥同時(shí)剝離抗蝕劑膜的表面或使添加劑如酸產(chǎn)生劑凝結(jié)之后，顯影劑/漂洗溶液的液滴變?yōu)榘邼n缺陷。本發(fā)明包括下列構(gòu)成部分，并且通過這些構(gòu)成部分解決了上述本發(fā)明的目標(biāo)。(1) 一種圖案形成方法，所述圖案形成方法包括(i)從有機(jī)溶劑系顯影用抗蝕劑組合物形成抗蝕劑膜的步驟，所述抗蝕劑組合物含有(A)樹脂，其能夠通過酸的作用增加所述樹脂(A)的極性以降低所述樹脂(A)在含有機(jī)溶劑的顯影劑中的溶解度，和(B)能夠在使用光化射線或輻射照射時(shí)產(chǎn)生酸的化合物；(ii)曝光步驟；(iii)顯影步驟，所述顯影步驟使用含有機(jī)溶劑的顯影劑；和(iv)洗滌步驟，所述洗滌步驟使用漂洗溶液，其中在所述步驟(iv)中，使用至少含有下列溶劑Sl或S2的漂洗溶液溶劑Sl 醇，所述醇具有至少為5的碳數(shù)并且具有至少含有支化或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烷基鏈，其中所述烷基鏈中的仲或叔碳原子結(jié)合到羥基；和溶劑S2 二烷基醚，所述二烷基醚至少具有碳數(shù)至少為5的烷基或碳數(shù)至少為5 的環(huán)烷基。(2)如以上(1)所述的圖案形成方法，其中所述漂洗溶液含有所述溶劑Sl并且所述溶劑Sl的碳數(shù)為6至8。(3)如以上(1)或⑵所述的圖案形成方法，其中所述漂洗溶液含有所述溶劑S2并且所述溶劑S2中所述碳數(shù)至少為5的烷基或所述碳數(shù)至少為5的環(huán)烷基的碳數(shù)為5至8。(4)如以上(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中所述漂洗溶液同時(shí)含有所述溶劑Sl和所述溶劑S2，并且滿足溶劑Si/溶劑 S2 (質(zhì)量比)為50/50至80/20的條件。(5)如以上(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中所述樹脂㈧含有由下式(pA)表示的重復(fù)單元
權(quán)利要求
1.一種圖案形成方法，所述圖案形成方法包括(i)從有機(jī)溶劑系顯影用抗蝕劑組合物形成抗蝕劑膜的步驟，所述抗蝕劑組合物含有 (A)樹脂，其能夠通過酸的作用增加所述樹脂(A)的極性以降低所述樹脂(A)在含有機(jī)溶劑的顯影劑中的溶解度；和(B)能夠在使用光化射線或輻射照射時(shí)產(chǎn)生酸的化合物；(ii)曝光步驟；(iii)顯影步驟，所述顯影步驟使用含有機(jī)溶劑的顯影劑；和(iv)洗滌步驟，所述洗滌步驟使用漂洗溶液，其中在所述步驟(iv)中，使用至少含有下列溶劑Sl或S2的漂洗溶液 溶劑Sl 醇，所述醇具有至少為5的碳數(shù)并且具有至少含有支化或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烷基鏈， 其中所述烷基鏈中的仲或叔碳原子結(jié)合到羥基；和溶劑S2 二烷基醚，所述二烷基醚至少具有碳數(shù)至少為5的烷基或碳數(shù)至少為5的環(huán)焼基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案形成方法， 其中所述漂洗溶液含有所述溶劑Sl并且所述溶劑Sl的碳數(shù)為6至8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖案形成方法，其中所述漂洗溶液含有所述溶劑S2，并且所述溶劑S2中所述碳數(shù)至少為5的烷基或所述碳數(shù)至少為5的環(huán)烷基的碳數(shù)為5至8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中所述漂洗溶液同時(shí)含有所述溶劑Sl和所述溶劑S2，并且滿足溶劑Si/溶劑S2 (質(zhì)量比)為50/50至80/20的條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法， 其中所述樹脂(A)含有由下式(pA)表示的重復(fù)單元
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中所述樹脂(A)含有由下式(IX)表示的重復(fù)單元，所述式(IX)既不具有羥基也不具有氰基
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的圖案形成方法，其中所述有機(jī)溶劑系顯影用抗蝕劑組合物還含有(C)溶劑。
8.一種有機(jī)溶劑系顯影用漂洗溶液，所述漂洗溶液用于有機(jī)溶劑系顯影用抗蝕劑組合物，所述漂洗溶液至少包含下列溶劑Sl或S2 :溶劑Sl 醇，所述醇具有至少為5的碳數(shù)，并且具有至少含有支化或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烷基鏈，其中所述烷基鏈中的仲或叔碳原子結(jié)合到羥基；和溶劑S2 二烷基醚，所述二烷基醚至少具有碳數(shù)至少為5的烷基或碳數(shù)至少為5的環(huán)焼基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)溶劑系顯影用漂洗溶液，所述漂洗溶液包含所述溶劑 Si，其中所述溶劑Sl的碳數(shù)為6至8。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的有機(jī)溶劑系顯影用漂洗溶液，所述漂洗溶液包含所述溶劑S2，其中所述溶劑S2中的所述碳數(shù)至少為5的烷基或所述碳數(shù)至少為5的環(huán)烷基的碳數(shù)為5至8。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的有機(jī)溶劑系顯影用漂洗溶液，所述漂洗溶液同時(shí)包含所述溶劑Sl和所述溶劑S2，并且滿足溶劑Si/溶劑S2 (質(zhì)量比)為50/50至80/20 的條件。
全文摘要
一種圖案形成方法，所述圖案形成方法包括(i)從有機(jī)溶劑系顯影用抗蝕劑組合物形成抗蝕劑膜的步驟，所述抗蝕劑組合物含有(A)樹脂，所述樹脂能夠通過酸的作用增加極性而降低在含有機(jī)溶劑的顯影劑中的溶解度，和(B)能夠在使用光化射線或輻射照射時(shí)產(chǎn)生酸的化合物；(ii)曝光步驟；(iii)顯影步驟，所述顯影步驟使用含有機(jī)溶劑的顯影劑；和(iv)洗滌步驟，所述洗滌步驟使用漂洗溶液，其中在所述步驟(iv)中，使用至少含有如說明書中所定義的溶劑S1或S2的漂洗溶液。
文檔編號(hào)G03F7/004GK102227682SQ200980147739
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者上村聰, 樽谷晉司 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社